基于熵的技术生命周期判断方法研究

摘要

科技是第一生产力，站在科技的前沿才能拥有核心竞争力。对于国家而言，要及时获悉各个技术领域的国际发展趋势以及国内的研究进展，确立重点研究方向，积极调整战略，对新兴技术重点支持，对成熟技术不断完善，对淘汰的技术减少研发投入。同样地，对于企业而言，若想增强自身的竞争力及市场地位，也需要制定相应地战略，调整方向，确立重点研发的技术并及时停止研发淘汰的技术。如今科学技术的发展日新月异，国家之间、企业之间的竞争不断升温，谁能掌握核心技术，谁就能掌握发言权与主动权；谁能从落后技术中及时脱身，谁就可以避免走向被动。这就要求决策者能够正确判断技术的发展趋势，积极采取相应策略以扩大优势或规避风险。 技术生命周期恰恰是可以反映技术发展趋势的重要指标，可以让决策者了解该技术究竟是处于萌芽期、成长期、成熟期，还是衰退期，并且可以掌握每个阶段的持续时间，帮助国家、企业更科学地进行战略部署。然而现有的判断技术生命周期的方法在准确性、简便性等方面存在不足，因此本文提出一种更优的方法，建立基于熵的指标来简单有效地判断技术生命周期。 技术在发展过程中总是伴随着技术范式的转移，从旧技术范式阶段到新旧范式并存阶段，最后再到新技术范式阶段，技术系统内部相应地会经历从有序到无序，最后再到有序的状态，而这种状态变化可以通过“熵”来衡量，一个系统越是有序，熵值越小，越是无序，熵值越大。本文通过对世界近代史上两次技术革命的研究证明了技术发展过程中存在熵变，即不同发展阶段，系统的混乱度亦不同。因此，通过深入分析熵值的特征即可区分不同的技术生命周期阶段，基于此结论，本文提出了基于熵的指标：H(Y)=-∑ni=1PilogPi，通过提取每年的专利申请人数量、专利申请数量两个变量来计算熵值，依据熵值演化曲线及不同阶段应有的特征进一步判断技术生命周期。另外，选取TFT-LCD（薄膜晶体管液晶显示技术）、CRT（阴极射线显现管）、NBS（纳米生物传感器）三大技术领域来验证指标的合理性，计算结果与前人研究一致。 本文选取增材制造技术进行实证研究，先通过专利分析了解其技术分布及演化，然后利用熵指标判断得到增材制造技术的生命周期为：萌芽期（1976年-1989年），平稳增长期（1990年-2000年），成长期（2001年-至今）。目前增材制造技术仍然处于成长期，对于增材制造的需求不断扩大，有较为广阔的发展前景，我国必须积极引导和支持增材制造技术的发展，抢占未来科技制高点。

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